电极锅炉的工作原理与应用

电极锅炉的工作原理与应用

电极锅炉是一种利用电流流过水流来产生蒸汽的锅炉。它通过水的导电和电阻特性来承载电流，具有高效、快速响应和低污染等优点。本文将详细介绍电极锅炉的工作原理、技术特点、优缺点以及安全措施。

技术原理

最常见类型的电极锅炉将水从容器的下部泵送到内部集管，该集管具有允许水流到电极的喷嘴。一般工作压力保持在10bar。如果需要更大的压力（更多的蒸汽），控制器会加速泵以增加通过额外喷嘴的流量。当达到所需压力时，泵会控制水流，以在所需压力下获得所需的蒸汽输出（以千克/小时为单位）。在较大的系统上，泵可以由变频驱动器控制，因此不会浪费能源。该控制系统还可以控制除气泵和控制器。电极连接到中压(1、35kV)交流电源。电极锅炉可以在单相和三相电源上工作。如果使用直流电压，则会发生水电解，在阴极（负极）处将水分解为元素H2，在阳极（正极）处分解为O2。电极锅炉的效率为99.9%，几乎所有消耗的能量都产生蒸汽。损失只是来自容器的辐射热。在锅炉的运行过程中，它被供给含有盐等导电物质的水。因为离开的蒸汽不含这些物质，所以水的电导率增加。随着锅炉中的水更清洁，电导率会降低。当电导率上升超过设定限度时，必须去除一些水并用淡水代替。水的电导率和施加的电压决定了每股水流中产生了多少蒸汽。

电极锅炉的优点

• 所有电能都转化为热能。
• 电极锅炉的响应时间非常快。
• 由于它不直接产生污染，因此不需要污染控制系统。
• 与化石燃料或传统电锅炉不同，除了水本身之外，没有任何锅炉部件处于高温状态。
• 与其他锅炉相比，电极锅炉几乎没有热应力。
• 电极锅炉的紧凑尺寸使其比其他锅炉类型更容易使用。
• 不需要低压变压器，因此可以建立中压(1-35kV)电网连接。
• 电锅炉的组件很少，因此更易于控制和维护。
• 水位下降会抑制电流流动并允许锅炉自我调节。

电极锅炉的缺点

• 由于水作为导体，水在输入电压的很大一部分变为带电。这在使用时会造成严重的电击危险，例如，加热洗澡水或泡茶时。
• 必须使用交流电源，因为直流电源会导致水电解，将其分解成其成分氢和氧。
• 结垢会使电极绝缘，从而导致电流和锅炉输出减少。
• 水的电导率随着温度的增加而增加，盐含量也随着增加，这两者都可能在夏季达到峰值，因此在最不需要的时候加热效果xxx。

安全措施

• 水位应保持在一定水平，不得低于该限值。如果水位低于限制水位，则由于电路不完整，电流停止流动。这会停止加热水并产生蒸汽。
• 将去离子水或蒸馏水加入锅炉可以避免水垢形成。当蒸发成蒸汽时，去离子水或蒸馏水分别在锅炉中留下很少或没有离子。因此，减少了结垢。